基于神经网络的恒压供水系统设计

赵浪涛，赵永花

（兰州工业学院 甘肃 兰州 730050）

基于神经网络的恒压供水系统设计

赵浪涛，赵永花

（兰州工业学院 甘肃 兰州 730050）

本设计基于中小楼房管道供水系统，采用AT80C51单片机、压力传感器、变频器、A/D转换、D/A转换电路等设备和元器件，结合工业智能控制技术，采用BP算法的神经网络PID调节器，利用自身的在线学习功能，实现自动调节连接权重，减小系统因变参数与非线性等因素的影响，从而提高系统的鲁棒性，达到恒压供水的目的。

BP神经网络；恒压；供水；AT89C51；PID

本设计是征对楼房自来水管道供水系统，主要研究的是基于AT89C51微处理器的压力参数的控制和调节，也就是以AT89C51单片机为处理器，通过A/D、D/A转换单元与电路，通过基于BP算法的神经网络PID调节器，从而控制变频器，通过变频器驱动交流电机，然后控制执行对象齿轮泵，使得供水系统管道的压力无论在用水的高峰期或者低峰期基本保持不变，达到恒压供水目的。

1 系统总体方案设计

1.1 恒压供水系统基本模型

恒压供水系统模型[1]如图1所示。该系统是一个单闭环控制系统，控制的主要任务是让供水系统管道的压力等于某个固定的值，从而减少或者消除应用水量的大小等内部和外部因素的影响。

单闭环控制系统因其结构简单、投资小、操作简单，并能够满足一般生产过程的要求，所以被广泛应用。在控制系统中，调节器参数的选择直接影响控制系统的质量。在工业控制中通过数字改造，可以提高设计的效率，但是由于电动机参数的非线性和时变性，具体实施还是比较困难。……